Question

（2006?閔行區(qū)模擬）在測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選用四節(jié)新的干電池作電源，額定電壓為3.8伏的小燈泡（估計(jì)額定功率為1瓦左右），以及實(shí)驗(yàn)所須的其他器材．他按如圖1所示電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)器材，組成實(shí)驗(yàn)電路．當(dāng)滑片P在b端時(shí)，他閉合電鍵K，電壓表和電流表的示數(shù)如圖2所示，他將滑片P向a端移動(dòng)的過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑片P正好在滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)上（即連入電路的電阻正好是其最大阻值的一半）．此時(shí)由于電流表表盤上的刻度較模糊而無法準(zhǔn)確記錄．該同學(xué)經(jīng)過思考、分析，最后求出了小燈泡的額定功率．請(qǐng)你根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程，幫這位學(xué)生求出小燈泡的額定功率．

Answer 1

分析：由電源為四節(jié)新的干電池組成，可知電源的電壓；
（1）當(dāng)滑片P在b端時(shí)，根據(jù)小燈泡的額定電壓為3.8V，可知電壓表的量程；根據(jù)已知條件，由I=

P

U

可分析出電流表的量程；根據(jù)圖2讀出電壓表、電流表的示數(shù)，求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（2）當(dāng)滑片P正好在滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)上時(shí)，求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值；根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律，求出此時(shí)電路中的電流，根據(jù)P=UI即可求出燈泡的額定功率．

解答：解：電源用四節(jié)新的干電池（1.5V），即：U=6V；
當(dāng)滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R，
此時(shí)小燈泡兩端的電壓U_L=2V；
已知額定電壓為3.8伏的小燈泡（估計(jì)額定功率為1瓦左右），
小燈泡的電流I′=

P

U

=

1W

3.8V

≈0.26A＜0.6A，
電流表的量程應(yīng)為0～0.6A，圖2電流表的示數(shù)I=0.2A；
燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)
U_R=U-U_L=6V-2V=4V
滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
∴R=

UR

I

=

4V

0.2A

=20Ω
當(dāng)滑片P正好在滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)上時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，
即：R′=10Ω；U_L′=3.8V，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：
U_R′=U-U_L′=6V-3.8V=2.2V，
電路中的電路：
I′=

UR′

R′

=

2.2V

10Ω

=0.22A，
燈泡的額定功率：
P=U_L′×I′=3.8V×0.22A=0.836W．
答：小燈泡的額定功率為0.836W．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵：一是電壓表、電流表量程的選擇方法，二是串聯(lián)電路電流、電壓特點(diǎn)的靈活運(yùn)用，三是歐姆定律和功率公式的運(yùn)用．